Giáo trình Sản xuất và Nhân giống Cây trồng - Học viện Nông nghiệp Việt Nam

• Tác giả: TS. Ngô Thị Hồng Thái
• Người hướng dẫn: GS. Vạn Lợi Ch
• Trường học: Học viện Nông nghiệp Việt Nam
• Chuyên ngành: Khoa học cây trồng
• Đề tài: Sản xuất và nhân giống cây trồng
• Loại tài liệu: Giáo trình
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Tổng quan về giáo trình sản xuất và nhân giống cây trồng

Giáo trình sản xuất và nhân giống cây trồng là tài liệu học thuật được biên soạn bởi Học viện Nông nghiệp Việt Nam, xuất bản năm 2021. Giáo trình do các chuyên gia đầu ngành biên soạn, bao gồm GS. Võ Văn Liệt và nhiều tiến sĩ, phó giáo sư khác. Tài liệu này được xây dựng dựa trên giáo trình "Sản xuất giống và Công nghệ hạt giống" xuất bản năm 2007, có cập nhật và bổ sung kiến thức mới. Giáo trình bao gồm 12 chương, chia thành hai phần chính. Phần thứ nhất từ chương 1 đến chương 5 trình bày kiến thức chung về khoa học hạt giống. Phần thứ hai từ chương 6 đến chương 12 trình bày công nghệ sản xuất, chế biến, kiểm định, kiểm nghiệm và thương mại hạt giống. Nội dung bao quát các nguyên lý di truyền ứng dụng, sinh sản thực vật, sức sống hạt giống, kỹ thuật nhân giống vô tính và hữu tính. Giáo trình phục vụ đào tạo đại học và sau đại học trong lĩnh vực khoa học cây trồng và giống cây trồng.

1.1. Mục đích biên soạn giáo trình

Giáo trình được biên soạn nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao kiến thức về hạt giống và cây giống cho người sản xuất, người cung cấp giống và các cơ quan quản lý. Từ những năm 1990, sự tham gia của các công ty giống nước ngoài như Bioseed, Syngenta, Pioneer đã tạo ra cạnh tranh lớn về chất lượng giống. Giáo trình giúp người học hiểu biết tốt hơn về tiêu chuẩn quốc gia trong quản lý hạt giống. Tài liệu cũng phục vụ đào tạo trình độ đại học và sau đại học thuộc lĩnh vực khoa học cây trồng và giống cây trồng. Ngoài ra, giáo trình còn là nguồn tham khảo quý giá cho những người quan tâm đến ngành sản xuất nông nghiệp.

1.2. Cấu trúc nội dung giáo trình

Giáo trình gồm 12 chương được chia thành hai phần rõ ràng. Phần một (chương 1-5) trình bày kiến thức nền tảng về khoa học hạt giống. Các chương này bao gồm giới thiệu tổng quan, sinh sản cây trồng ứng dụng, nguyên lý di truyền ứng dụng trong sản xuất giống, thành phần hóa học của hạt và sức sống, sinh lý và nảy mầm của hạt. Phần hai (chương 6-12) trình bày công nghệ thực hành sản xuất giống. Các chương này bao gồm sản xuất hạt thuần cây tự thụ phấn, sản xuất hạt tự do thụ phấn, nhân giống vô tính, sản xuất giống cây trồng biến đổi gen, kiểm định chất lượng hạt giống và thương mại hóa hạt giống. Cấu trúc logic này giúp người học tiếp cận từ lý thuyết đến thực hành một cách hệ thống.

II. Các vấn đề trong sản xuất và nhân giống cây trồng

Sản xuất và nhân giống cây trồng hiện nay面临着 nhiều thách thức lớn. Cạnh tranh ngày càng gay gắt giữa các tổ chức, doanh nghiệp cung cấp hạt giống và cây giống trên thị trường. Các công ty giống nước ngoài chiếm thị phần đáng kể tại Việt Nam, đặt áp lực lên các đơn vị sản xuất trong nước. Chất lượng hạt giống là yếu tố cạnh tranh chủ yếu, yêu cầu phải đạt tiêu chuẩn quốc gia. Việc quản lý nguồn giống nhập khẩu từ nước ngoài cần được kiểm soát chặt chẽ hơn. Giáo trình chỉ ra rằng kiến thức về khoa học hạt giống và nhân giống cần được nâng cao liên tục. Các phương pháp nhân giống truyền thống đôi khi không đáp ứng được yêu cầu về năng suất và chất lượng. Biến động khí hậu cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình sinh trưởng và phát triển của cây trồng. Tình trạng thoái hóa giống xảy ra phổ biến do kỹ thuật canh tác chưa phù hợp. Việc thiếu hụt nguồn nhân lực có trình độ chuyên môn cao trong lĩnh vực sản xuất giống cũng là vấn đề cần giải quyết.

2.1. Thách thức về chất lượng hạt giống

2.2. Cạnh tranh thị trường giống cây trồng

III. Giải pháp và phương pháp nhân giống cây trồng hiệu quả

Giáo trình trình bày nhiều phương pháp nhân giống cây trồng hiệu quả, bao gồm nhân giống hữu tính và vô tính. Nhân giống hữu tính dựa trên quá trình thụ phấn, tạo hạt giống có sự kết hợp vật chất di truyền của cả bố và mẹ. Nhân giống vô tính bao gồm giâm cành, chiết cành, ghép cành và nuôi cấy mô tế bào. Phương pháp giâm cành áp dụng hiệu quả cho cây có chimera vòng ổn định, tạo ra cây đúng giống đột biến mong muốn. Nuôi cấy mô tế bào cho phép nhân nhanh số lượng lớn cây giống chất lượng cao trong thời gian ngắn. Công nghệ di truyền và biến đổi gen mở ra hướng phát triển mới cho ngành sản xuất giống. Các phương pháp chọn lọc giống dựa trên đặc tính hình thái và di truyền phân tử giúp cải thiện chất lượng cây trồng. Kỹ thuật bảo quản hạt giống đúng cách đảm bảo duy trì sức sống và tỷ lệ nảy mầm. Chương trình chọn tạo giống mới cần kết hợp nhiều phương pháp để đạt hiệu quả cao nhất.

3.1. Kỹ thuật nhân giống vô tính trong sản xuất

3.2. Ứng dụng di truyền học trong chọn tạo giống

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn của giáo trình

Giáo trình sản xuất và nhân giống cây trồng là tài liệu học thuật có giá trị cao trong lĩnh vực nông nghiệp. Nội dung giáo trình cung cấp kiến thức toàn diện từ lý thuyết đến thực hành sản xuất giống. Tài liệu này được sử dụng chính thức trong đào tạo đại học và sau đại học tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam. Giáo trình cũng phục vụ như nguồn tham khảo cho các nhà nghiên cứu, giảng viên và người làm công tác quản lý nông nghiệp. Kiến thức về sinh sản thực vật, nguyên lý di truyền và công nghệ hạt giống được trình bày một cách hệ thống. Các phương pháp nhân giống vô tính và hữu tính được hướng dẫn chi tiết, dễ áp dụng trong thực tế. Giáo trình nhấn mạnh tầm quan trọng của kiểm định chất lượng hạt giống đối với sản xuất nông nghiệp. Việc cập nhật kiến thức mới liên tục là cần thiết để đáp ứng yêu cầu phát triển ngành giống cây trồng. Đây là tài liệu không thể thiếu cho sinh viên và nhà chuyên môn trong lĩnh vực khoa học cây trồng.

4.1. Giá trị đào tạo của giáo trình

4.2. Ứng dụng trong sản xuất nông nghiệp

Trích đoạn nội dung tài liệu

H C VI N NÔNG NGHI P VI T NAM V ăTH ăTHUăHI N | TR NăV NăQUANG | NGUY NăTHANHăTU Nă NGỌăTH ăH NGăT I | PH MăTH ăNG C | OĨNăTHUăTH Yăă NGUY NăTU NăANH | NGUY NăXUỂNăTH NG | V ăV NăLI T Ch ăbiên:ăV ăV NăLI T GIÁO TRÌNH S N XU T VẨ NHỂN GI NG CỂY TR NG NHẨ XU T B N H C VI N NỌNG NGHI P - 2021 ii L I NịI U Nh ng n m cu i c a th k XX, công nghi p h t gi ng đư phát tri n m nh m các n c trên th gi i, đ c bi t các n c đang phát tri n nh Vi t Nam, do yêu c u c a ng i s n xu t v s l ng và ch t l ng h t gi ng và s canh tranh ngày càng cao gi a các t ch c, doanh nghi p, công ty vƠ t nhơn cung c p h t gi ng và cây gi ng, s canh tranh ch y u v ch t l ng. T nh ng n m 1990, Vi t Nam ngoài các t ch c trong n c còn có thêm s tham gia c a các công ty gi ng n c ngoƠi nh Bioseed, Syngenta, Pionear, Myhicoầ vƠ ngu n gi ng nh p kh u t n c ngoài chi m t tr ng r t l n. Nh ng v n đ đó đ t ra cho khoa h c h t gi ng và nhân gi ng cây tr ng s m ng c n nâng cao ki n th c v h t gi ng và cây gi ng, y u t giúp ng i s n xu t, ng i cung c p gi ng vƠ các c quan qu n lý có hi u bi t t t h n đ t o ra và qu n lý h t gi ng cây tr ng ch t l ng theo tiêu chu n qu c gia. Giáo trình S n xu t và nhân gi ng cây tr ng đ c biên so n d a trên giáo trình ắS n xu t gi ng và Công ngh h t gi ngẰ xu t b n n m 2007. Các nhƠ khoa h c tham gia biên so n đư b sung và c p nh t nh ng ki n th c chuyên sâu v công ngh s n xu t gi ng c a t ng đ i t ng cây tr ng nh m nâng cao ch t l ng c a giáo trình, s d ng cho đƠo t o b c đ i h c, sau đ i h c các ngành thu c l nh v c khoa h c cây tr ng và gi ng cây tr ng, c ng nh lƠ tƠi li u tham kh o cho nh ng ng i quan tâm. C u trúc giáo trình g m 12 ch ng. T ch ng 1 đ n ch ng 5 trình bƠy ki n th c chung v khoa h c h t gi ng; khái ni m c b n v sinh s n th c v t; các nguyên lý di truy n ng d ng trong s n xu t gi ng và nhân gi ng; s c s ng, s c kh e, s ng ngh và n y m m c a h t. T ch ng 6 đ n ch ng 12 trình bƠy công ngh s n xu t, ch bi n, ki m đ nh, ki m nghi m, th ng m i h t gi ng và cây gi ng. M c dù đư r t c g ng c p nh t và biên so n, tuy nhiên giáo trình v n không tránh kh i nh ng khi m khuy t. Nhóm tác gi r t mong nh n đ c nh ng ý ki n đóng góp quý báu c a b n đ c vƠ đ ng nghi p. Nhóm tác gi xin chân thành c m n các nhƠ khoa h c đư ph n bi n, đánh giá vƠ có nh ng góp Ủ quỦ báu đ giáo trình đ c hoàn thi n tr c khi xu t b n. Cu i cùng nhóm tác gi xin chân thành c m n NhƠ xu t b n H c vi n Nông nghi p vƠ lưnh đ o H c vi n Nông nghi p Vi t Nam đư h tr đ giáo trình đ c xu t b n. T P TH TÁC GI iii CÁC TÁC GI BIÊN SO N GS.ăV ăăV năLi t Ch biên;ăCH NGă1.ăGI I THI U CH NGă2.ăSINHăS N CÂY TR NG NG D NG TRONG S N XU T TS. Ngô Th H ngăT i VÀ NHÂN GI NG GS.ăV ăăV năLi t CH NGă3.ăNGUYểNăLụăDIăTRUY N NG D NG TRONG S N XU T TS. Ph m Th Ng c CH NGă4.ăTHĨNHăPH N HOÁ H C C A H T TS. Ph m Th Ng c CH NGă5.ăS C S NG, NG NGH VÀ N Y M M C A H T TS. Nguy n Thanh Tu n CH NGă6.ăS N XU T H T THU N CÂY T TH PH N ThS. Nguy n Tu n Anh CH NGă7.ăS N XU T H T TH PH N T DO PGS.ăV ăTh Thu Hi n CH NGă8.ăS N XU T H T LAI CÂY T TH PH N TS. Nguy n Xuân Th ng CH NGă9.ăS N XU T H T LAI CÂY GIAO PH N TS.ă oƠnăThuăTh y CH NGă10.ăNHỂNăGI NG CÂY TR NG PGS. Tr năV năQuang CH NGă11.ăQU N LÝ CH TăL NG GI NG CÂY TR NG TS. Nguyên Xuân Th ng CH NGă12. CH BI N H T GI NG iv M CL C L I NịI U iii Ch ng 1. GI I THI U KHOA H C VÀ CỌNG NGH H T GI NG 1 1. VAI TRọ VẨ QUỄ TRỊNH PHỄT TRI N C A CỌNG NGH H T VẨ CỂY 1 1. CỄC LO I H T VẨ CỂY GI NG 3 1. S THOỄI HịA GI NG 4 1. H TH NG S N XU T VẨ CUNG NG GI NG 4 1. H th ng s n xu t vƠ cung ng gi ng trên th gi i 4 1. H th ng s n xu t vƠ cung ng gi ng Vi t Nam 5 CỂU H I ỌN T P CH NG 1 7 TẨI LI U THAM KH O CH NG 1 7 Ch ng 2. SINH S NTH C V T NG D NG TRONG S N XU T VÀ NHÂN GI NG 8 2. CỄC HỊNH TH C SINH S N TH C V T 8 2. Sinh s n vô tính 9 2. Sinh s n vô ph i 14 2. S HỊNH THẨNH HOA TRONG SINH S N H U TệNH 26 2. C m ng ra hoa 26 2. Phân hoá hoa 28 2. Hình thái c a hoa 28 2. Phơn lo i hoa 31 2. S PHỄT TRI N C A QU 33 2. S hình thƠnh qu vƠ h t 33 2. S HỊNH THẨNH VẨ PHỄT TRI N C A H T 35 2. Hình thƠnh h t 36 2. S phát tri n c a phôi 37 2. Phát tri n n i nh 38 CỂU H I ỌN T P CH NG 2 39 TẨI LI U THAM KH O CH NG 2 39 v Ch ng 3. NGUYÊN Lụ DI TRUY N NG D NG TRONG NHÂN VÀ S N XU T GI NG 40 3. KHỄI NI M KI U GEN VẨ KI U HỊNH 40 3. DI TRUY N QU N TH 40 3. Khái ni m qu n th cơy tr ng 40 3. T n su t gen trong qu n th 41 3. Cơn b ng di truy n Hardy-Weinberg (Hardy-Weinberg equilibrium) 42 3. Nh ng ng d ng di truy n qu n th vƠ th o lu n 45 3. Các y u t nh h ng đ n thay đ i t n su t gen 46 3. T PH I TRONG T O VẨ S N XU T H T 48 3. T ph i vƠ h qu c a t ph i 48 3. Hình th c t ph i 49 3. H th ng giao ph i thúc đ y c n ph i 52 3. Nguyên lỦ c i ti n vƠ duy trì qu n th 52 3. DI TRUY N MENDEN NG D NG TRONG S N XU T 55 3. nh lu t di truy n Menden 55 3. D đoán ki u gen vƠ ki u hình 56 3. Phơn bi t đ ng h p vƠ d h p 57 3. Di truy n ph c t p 58 3. Tr i không hoƠn toƠn vƠ đ ng tr i 58 3. Di truy n đa gen 59 3. Nguyên lỦ t ng tác gen vƠ thay đ i t l Menden 59 3. nh h ng m t gen đ n nhi u tính tr ng 60 3. DI TRUY N S L NG NG D NG TRONG NHỂN GI NG VẨ S N XU T GI NG 60 3. Phơn lo i di truy n s l ng 60 3. Ho t đ ng c a gen 63 3. ThƠnh ph n ph ng sai c a tính tr ng s l ng 66 3. Nguyên lỦ c a h s di truy n 68 3. Ph n ng ch n l c trong t o vƠ nhơn gi ng cơy tr ng 73 3. DI TRUY N SINH S N NG D NG TRONG NHỂN DọNG VẨ S N XU T H T LAI 74 3. Di truy n đi u khi n bi u hi n gi i tính cơy h b u bí 84 3. n b i vƠ đ n b i kép 88 CÂU H I ỌN T P CH NG 3 8 TẨI LI U THAM KH O CH NG 3 93 Ch ng 4. THÀNH PH N HOÁ H C C A H T 94 4. VAI TRọ C A H T VẨ Y U T NH H NG N THẨNH PH N HOỄ H C C A H T 94 4. Y u t nh h ng đ n thƠnh ph n hoá h c c a h t 95 4. TệCH LU CARBON HYDRAT TRONG H T 98 4. Tích lu tinh b t 98 4. Các lo i carbohydrate khác 100 4. TệCH LU LIPIT TRONG H T 100 4. Phơn lo i lipit trong h t 101 4. Thu phơn c a lipit 102 4. TệCH LU PROTEIN TRONG H T 103 4. CỄC H P CH T HOỄ H C KHỄC 104 4. CỄC CH T KệCH THệCH SINH TRU NG 105 4. Vitamin 107 CỂU H I ỌN T P CH NG 4 107 TẨI LI U THAM KH O CH NG 4 107 Ch ng 5. S C S NG, NG NGH VÀ N Y M M C A H T 109 5. Các y u t nh h ng đ n s c s ng h t 110 5. Nguyên lỦ ki m tra s c s ng c a h t 113 5. Các ph ng pháp ki m tra s c s ng h t gi ng 115 5. Di truy n ng ngh c a h t 122 5.